Что такое параметрический дизайн

Параметризм: новый глобальный стиль в дизайне и искусстве

Последние 20 лет в глобальной архитектуре можно смело называть эпохой параметризма, пришедшей на смену модернизму. Это передовое направление возникло на пересечении архитектуры, скульптуры, биологии, математики и компьютерных технологий. Оно давно уже вышло за рамки авангарда, став масштабным и беспрецедентным явлением в архитектуре современных городов, в промышленном дизайне, в дизайне интерьеров и мебели.

Galaxy Soho building in central Beijing, Zaha Hadid Architects

Главными идеологами этого направления стали архитекторы с мировыми именами: Заха Хадид и Патрик Шумахер и их бюро Zaha Hadid Architects, Шигеру Бан, Сантьяго Клатрава, Юрген Херманн Майер и другие. Сам термин “параметризм” впервые использовал Патрик Шумахер в 2008 году в своем докладе «Манифест параметризма». Он и сформулировал его принципы: «делайте сочленения, увеличивайте, уменьшайте, разносите территориально, искажайте, повторяйте, используйте кривые линии, изгибы, изобретайте элементы, делайте подлинник, а не копию». Эти принципы очень похожи на то, чему следовал в своем творчестве Антонио Гауди.

Metropol Parasol: The World’s Largest Wooden Structure Created By Jürgen Mayer-Hermann

Развитие компьютерных технологий и увеличение вычислительных мощностей компьютеров открывают огромные возможности для дальнейшего развития параметрического дизайна. С их помощью архитекторы, дизайнеры, скульпторы и художники обретают больше свободы в создании сложных форм.

Heydar Aliyev Center / Zaha Hadid Architects

«Алгоритмический дизайн», «цифровое проектирование», как еще называют параметрический дизайн, не должно восприниматься как нечто чуждое природе, противоречащее живым существам. Напротив, именно благодаря компьютерам стало возможным создавать формы максимально приближенные к тем, что мы привыкли наблюдать в природе

Один и з способов описать эти процессы предложил украинский математик Георгий Вороной. Его метод известен как диаграмма Вороного или мозаика Вороного. Математическим языком он звучит так:

Для конечного множества точек диаграмма Вороного представляет такое разбиение пространства или плоскости, при котором каждая область этого разбиения образует множество точек, более близких к одному из элементов множества, чем к любому другому элементу множества

Понять этот принцип поможет простой бытовой пример:

Пусть есть карта города, на которой точками обозначены почтовые отделения. Человек хочет отправить письмо, и он пойдёт на ближайшую почту. Ему интересно знать, какое отделение ближе, для любой точки города — необходимость отправить письмо может наступить неожиданно. Для этого он может взять карту и расчертить её на ячейки так, чтобы внутри каждой ячейки находилось только одно отделение, а для всех остальных точек ячейки именно эта почта была ближайшей. Полученная картинка и будет диаграммой Вороного для точек-почт.

Метод Вороного был усовершенствован Борисом Делоне. Который ввел понятие триангуляции. С помощью триангуляции Делоне можно описать практически любой «естественный» алгоритм. Мощность современных компьютеров уже достаточна для использования так называемых генетических алгоритмов с миллионами возможных комбинаций параметров. То, что получается на выходе, скорее напоминает нерукотворные творения природы.

Civil Court for Madrid from Zaha Hadid

Эстетика параметризма проникла и в современные интерьеры. Плавные лини, изогнутые геометрические паттерны создают ощущение сюрреализма. Стены и потолки перестают быть плоскими и статичными. Они открывают портал в иные измерения, обнажая кривизну пространства и времени в которых мы живем.

Blitz Music Club by Studio Knack And Simon Vorhammer

P-Wall (2009) by Matsys

Rest hole in the University of Seoul / UTAA

Источник

Системы параметрического моделирования можно разделить на два основных типа:

СОДЕРЖАНИЕ

История (ранние примеры)

Аналоговый параметрический дизайн

Особенности метода Гауди

Аналоговый метод Гауди включает в себя основные функции расчета параметрической модели (входные параметры, уравнение, выход):

Изменяя отдельные параметры этих моделей, Гауди мог сгенерировать различные версии своей модели, будучи уверенным, что полученная структура будет находиться в состоянии чистого сжатия. Вместо того, чтобы вручную вычислять результаты параметрических уравнений, он мог автоматически определять форму цепных кривых посредством силы тяжести, действующей на струны.

Параметрическая архитектура Луиджи Моретти

Мы обязаны Луиджи Моретти первым определением параметрической архитектуры, результатом исследований по истории архитектуры, искусства и применения исследования операций в архитектурном дизайне. Его исследования методов параметрической архитектуры были разработаны в Институте исследования операций и прикладной математики урбанизма. По случаю выставки в Миланской Триеннале он представит различные модели стадионов, спроектированных в соответствии с принципами параметрической архитектуры.

Принципы параметрической архитектуры Луиджи Моретти

Архитектура

Природа часто служила источником вдохновения для архитекторов и дизайнеров. Компьютерные технологии дали дизайнерам и архитекторам инструменты для анализа и моделирования сложности, наблюдаемой в природе, и применения ее к структурным формам зданий и городским организационным моделям. В 1980-х архитекторы и дизайнеры начали использовать компьютеры с программным обеспечением, разработанным для аэрокосмической промышленности и индустрии кино, для «оживления формы».

Городской дизайн

Параметрический урбанизм занимается изучением и прогнозированием моделей расселения. Архитектор Фрей Отто выделяет занятие и соединение как два основных процесса, которые связаны со всей урбанизацией. Исследования направлены на создание решений, которые уменьшают общую длину пути в системах, сохраняя при этом низкий средний обходной фактор или дифференциацию фасада.

Программное обеспечение

Силовая наплавка

Autodesk 3DS Max

Autodesk Maya

Кузнечик 3D

Компоненты или узлы перетаскиваются на холст, чтобы построить определение кузнечика. Grasshopper основан на графах (см. График (дискретная математика) ), которые отображают поток отношений от параметров через определяемые пользователем функции (узлы), что приводит к созданию геометрии. Изменение параметров или геометрии приводит к тому, что изменения распространяются на все функции, а геометрия перерисовывается.

Autodesk Revit

Autodesk Dynamo

Генеративные компоненты

GenerativeComponents, параметрическое программное обеспечение САПР, разработанное Bentley Systems, было впервые представлено в 2003 году, стало все шире использоваться на практике (особенно лондонским архитектурным сообществом) к началу 2005 года и было коммерчески выпущено в ноябре 2007 года. в академических кругах и в технологически передовых дизайнерских фирмах. GenerativeComponents часто называют «GC». GC олицетворяет стремление использовать возможности параметрического моделирования трехмерного твердотельного моделирования в архитектурном дизайне, стремясь обеспечить большую плавность и плавность, чем механическое трехмерное твердотельное моделирование.

Пользователи могут взаимодействовать с программным обеспечением либо динамически моделируя и напрямую манипулируя геометрией, либо применяя правила и фиксируя отношения между элементами модели, либо определяя сложные формы и системы с помощью кратко выраженных алгоритмов. Программное обеспечение поддерживает ввод и вывод многих отраслевых стандартных файлов, включая DGN от Bentley Systems, DWG от Autodesk, STL (стереолитография), Rhino и другие. Программное обеспечение также может интегрироваться с системами информационного моделирования зданий.

Программное обеспечение имеет опубликованный API и использует простой язык сценариев, что позволяет как интегрировать со многими различными программными инструментами, так и создавать пользовательские программы.

Это программное обеспечение в основном используется архитекторами и инженерами при проектировании зданий, но также использовалось для моделирования природных и биологических структур и математических систем.

Генеративные компоненты работают исключительно в операционных системах Microsoft Windows.

ВИКТОР

Приложения, созданные с помощью VIKTOR, находятся в сети, то есть данные обновляются автоматически, и все работают с одной и той же информацией и с последними моделями. Он включает в себя систему управления пользователями, позволяющую предоставлять пользователям разные права.

Марионетка

Все в Marionette, построенное на языке программирования Python, состоит из узлов, связанных между собой в виде блок-схемы. Каждый узел содержит сценарий Python с предопределенными входами и выходами, к которым можно получить доступ и изменить с помощью встроенного редактора. Узлы помещаются непосредственно в документ Vectorworks, а затем подключаются для создания сложных алгоритмов. Поскольку Marionette полностью интегрирована в программное обеспечение Vectorworks, ее также можно использовать для создания полностью автономных параметрических объектов, которые можно вставлять в новые и существующие проекты.

Modelur

Modelur рассчитывает ключевые параметры городского управления на лету (например, соотношение площадей или необходимое количество парковочных мест), предоставляя информацию о городском дизайне, пока застройка все еще находится в стадии развития. Таким образом, это помогает принимать обоснованные решения на самых ранних этапах, когда проектные решения имеют наибольшее влияние.

Архиматикс

Источник

Интернет-журнал

Параметрика: глобальный стиль в дизайне и искусстве

Параметрика: глобальный стиль в дизайне и искусстве

В течение последних 20 лет мировая архитектура находилась на стадии, смело называемой эпохой параметризма, пришедшей на смену модернизму. Это передовое направление возникло на стыке архитектуры, скульптуры, биологии, математики и компьютерных технологий. Она давно вышла за рамки Авангарда, став масштабным и беспрецедентным явлением в архитектуре современных городов, в промышленном дизайне, в дизайне интерьера и мебели.

Guangzhou Opera House, 2010, Гуанчжоу / Китай by Zaha Hadid

Главными идеологами этого направления являются всемирно известные архитекторы, такие как Заха Хадид и Патрик Шухмахер (Zaha Hadid Architects), Шигеру Бан, Сантьяго Калатрава, Юрген Герман Майер и другие. Именно Патрик Шухмахер считают основоположником направления. Впервые термин «параметризм» был использован в 2008 году Патриком Шумахером в его докладе «Манифест Параметриста». По его словам, концептуальное определение параметризма показывает, что «новые примитивы являются одушевленными, динамическими и интерактивными сущностями — сплайнами, нурбами и подразделениями, которые выступают в качестве строительных блоков для динамических систем». Эти принципы очень похожи на то, чему следовал Антонио Гауди в своем творчестве.

Galaxy Soho building в центре Пекина, Zaha Hadid Architects

Развитие вычислительной техники и увеличение вычислительной мощности компьютеров открывают бесконечные возможности для дальнейшего развития параметризма в проектировании и архитектуре. С их помощью специалисты торческих профессий — архитекторы, дизайнеры, скульпторы и художники — получили больше свободы в создании таких сложных форм. Антропологи, биологи, физиологи, эпидемиологи, а также в кино — используют диаграммы Вороного и триангуляции Делоне для создания реалистичных спецэффектов.

Metropol Parasol: самая большая в мире деревянная конструкция, созданная Юргеном Майером-Германом

«Алгоритмическое проектирование» или «цифровое проектирование», как еще называют параметрическое проектирование, не должно восприниматься как нечто чуждое природе или неблагоприятное для человека. Нисколько не уменьшая цифровизацию, именно благодаря компьютерам стало возможным создавать формы, максимально приближенные к тем, которые мы привыкли наблюдать в природе.

Центр Гейдара Алиева / Zaha Hadid Architects

Узор потрескавшейся почвы, узор кристаллов льда или прожилки зеленого листа — эти, казалось бы, простые вещи на самом деле являются результатом сложных, многофакторных процессов.

Один из способов описания этих процессов был предложен украинским математиком Георгием Вороным. Данный метод известен как диаграмма Вороного или ячейки Вороного.

На математическом языке это звучит так:

В математике диаграмма Вороного — это разбиение плоскости на области, основанные на расстоянии до точек в определенном подмножестве плоскости. Этот набор точек (называемых семенами, участками или генераторами) задается заранее, и для каждого семени существует соответствующая область, состоящая из всех точек, расположенных ближе к этому семени, чем к любому другому. Эти области называются клетками Вороного.

Метод Вороного был усовершенствован Борисом Делоне, который ввел понятие триангуляции. С помощью триангуляции Делоне можно описать практически любой «естественный» алгоритм. Эти открытия используют в своей работе не только архитекторы. Антропологи, биологи, физиологи, эпидемиологи, а также в кино — используют диаграммы Вороного и триангуляции Делоне для создания реалистичных спецэффектов.

Современные компьютеры уже достаточно мощные, чтобы использовать так называемые генетические алгоритмы с миллионами возможных комбинаций параметров. То, что получается на выходе, скорее напоминает чудесные творения природы.

Эстетика параметризма проникла и в современные интерьеры.

Офисные помещения, внутренние пространства многоэтажек, музеи, отели и гостиницы, галереи — как и для многих других помещений, параметрика идеально подходит для оформления пространства. Однако в частные интерьеры россиян параметризм проникает не так быстро.

С помощью параметрических конструкций дизайнеры великолепно обыгрывают ритм помещения и осуществляют зонирование пространства. Используя технологию, дизайнер, например, может создать стеновое панно, которое будет при этом будет использоваться и как место для сидения. Или сделать выступы, которые послужат в качестве полок.

Его особенность — в использовании натуральных материалов: древесины, масел. В дополнении дизайнер и его мастер могут использовать камень, мрамор, сталь, натуральные ткани.

Но мастера пошли дальше: параметризм проник и в сферу производства мебели. Параметрическая мебель прекрасно смотрится в современных интерьерах и задаёт тон всему помещению.

Объемные формы, плавные линии, неповторимый облик — вот чем отличается параметрическая мебель. Встретить такую можно даже на улицах современных мегаполисов.

Пространство для отдыха в Сеульском университете / UTAA

Музей завтрашнего дня Сантьяго Калатравы в Рио-де-Жанейро

Башня жокейского клуба Гонконгского политехнического университета, Заха Хадид

Zaha Hadid Architects

Плавные линии, изогнутые геометрические узоры создают ощущение сюрреализма. Стены и потолки перестают быть плоскими и статичными. Они открывают портал в другие измерения, обнажая кривизну пространства и времени, в которых мы живем.

Мария, дизайнер с 2004г. Член Союза Дизайнеров России. Важная часть работы дизайнера — слышать желания клиентов, учитывать их предпочтения, особенности характера и жизненного уклада.

Источник

Параметрика в интерьере

Правильно обустроить интерьер помещения также сложно, как и построить хороший дом или сделать ремонт. Благодаря новому архитектурному течению – параметрике, появились новые решения, которые используются при оформлении интерьера.

История возникновения

Параметрика возникла из такого отдельного направления, как параметризм. Архитектор из Великобритании Заха Хадид считается основателем этого течения, а ее партнером был Патрик Шумахер. В своих мастерских они создавали проекты в доселе никому неизвестном стиле. Сегодня это направление успешно используется в архитектуре, оформлении интерьера и строительстве.

Особенность параметризма в интерьере

Современные дизайнеры создают проекты в стиле параметрики, которые преимущественно используются при оформлении и строительстве офисных помещений, музеев и галерей. В частном строительстве это направление применяется довольно медленно. Причина этого заключается в том, что для внедрения этого направления необходимо наличие большой площади. Использование параметрики способствует созданию ощущения спокойствия и умиротворения, делают интерьер помещения менее брутальным и вычурным. Посредством использования элементов параметрики можно оформить потолок, мебель, перестенки, декоративные элементы.

Нередко для создания интерьера в этом направлении используются природные материалы: дерево, слоновая кость. Если говорить о цветовой гамме, предпочтение отдается оттенкам серых, коричневых и белого цветов. В результате удается получить интерьер с космическим видом, где нет четких граней и прямых углов. Особенность параметрического интерьера заключается в том, что есть возможность создания нереальных архитектурных элементов и объемов, которые до недавнего времени считались невыполнимыми. Какие материалы используются

Идея этого уникального направления состоит в том, чтобы свести к минимуму отрицательное воздействие искусственных материалов, которые используются при оформлении интерьера помещения. Это стало возможным благодаря использованию только натуральных материалов:

Они отличаются не только безопасностью для здоровья человека, но и простотой обработки. Специалистами удачно обыгрывается разнообразие натурального рисунка этих материалов.

Многофункциональность направления

Каждый элемент, который используется для оформления дизайн интерьера помещения, способен выполнять одновременно несколько функций. Например, стена может использоваться в качестве стула или лавки, стол можно использовать как этажерку. Это стало возможным благодаря плавному пересечению линий и отсутствию прямых углов. Интерьер помещения, оформленный в стиле параметризма, невозможно спутать еще с каким-либо иным. Несмотря на то, что это направления в оформлении интерьера жилых помещений развивается медленно, дизайнеры и архитекторы считают, что за ним будущее!

Источник

Параметрическая архитектура: что это такое

Параметрическое проектирование, возникшее из вполне технологических соображений, настолько проникло во все сферы нашей жизни, что породило новую эстетику. К слову, оно также называется алгоритмическим, вычислительным, генеративным и дигитальным, так что, если встретите такое описание, знайте — речь всё равно о параметрическом проектировании.
Промышленный дизайнер Патрик Шумахер из знаменитого архитектурного бюро Захи Хадид, один из ведущих идеологов параметризма, уверен, что уже в ближайшем будущем нас будут окружать вещи и произведения искусства, соавторами которых наравне с людьми выступили компьютеры. Потому что это естественно. И параметрическая архитектура как раз об этом!

Как создаются параметрические архитектурные конструкции

Выражения «алгоритмический дизайн», «цифровое проектирование» у большинства людей вызывают ассоциации с чем-то неживым, искусственным, противоречащим человеческой природе, да и природе вообще. Это заблуждение, однако, развеивается без следа, стоит хоть разок увидеть работы дизайнеров, использующих параметризм. Порой даже не верится, что живые, как будто дышащие здания или напоминающие сложный коралл ювелирные украшения созданы при помощи бездушных компьютеров. Но суть в том, что именно они и позволили нам создавать столь естественные формы.

Чтобы объяснить суть параметрической архитектуры, придется сделать небольшое математическое отступление. Начнем с того, что практически все природные процессы – особенно живые – в той или иной степени случайны. Или, что почти одно и то же, зависят от такого большого числа внешних и внутренних факторов, что могут рассматриваться как случайные. Поиск зависимостей при построении алгоритмизированных систем, отталкивающихся от хаотического набора первичных условий, породил целое направление в топологии – разделе математики, изучающей, в частности, свойства пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях. Важнейшие труды в этой области принадлежат русским и советским математикам – Георгию Вороному (1868–1908) и его ученику Борису Делоне (1890–1989).

Один из самых визуально ярких способов использования дигитальной архитектуры основан на диаграмме Вороного (посвященный ей ежегодный Международный симпозиум пройдет в этом году уже в 15-й раз!). Для конечного множества точек диаграмма Вороного представляет такое разбиение пространства или плоскости, при котором каждая область этого разбиения образует множество точек, более близких к одному из элементов множества, чем к любому другому элементу множества.Если перевести это техническое объяснение сути параметрической архитектуры на бытовой язык, речь идет вот о чем.

Представим лежащие в лабораторной чашке зерна кристалла, которые растут с постоянной скоростью во всех направлениях. Допустим, что их рост продолжается до тех пор, пока два или более зерна не встретятся. Через некоторое время каждое выросшее зерно будет представлять собой ячейку кристаллической мозаики, полностью покрывшей дно чашки. Эта мозаика и есть диаграмма Вороного. Ее мы видим в прожилках листьев или крыльев бабочки, растрескавшейся автомобильной эмали, растекшемуся по столу кофе.

Идеи Вороного в параметрической архитектуре

В 1930-х Делоне развил идеи Вороного, введя понятие триангуляции Делоне для заданного множества точек на плоскости, при которой для любого треугольника все точки множества, за исключением его вершин, лежат вне окружности, описанной вокруг треугольника. Согласитесь, не только в концепции искусства и дизайна надо разбираться, чтобы заниматься параметрической архитектурой.
С помощью триангуляции Делоне можно описать практически любой «естественный» алгоритм, например знаменитое «евклидово минимальное остовное дерево». Это такое построение, которое соединяет «ветками» все точки определенного множества таким образом, что сумма «весов» этих веток минимальна. «Остовное дерево» строят, в частности, решая популярную «задачу коммивояжера», которому требуется с наименьшими затратами объехать всех своих клиентов в разных городах.
Перечислять области применения диаграммы Вороного и триангуляции Делоне можно бесконечно. Антропологи строят карты влияния различных этнических групп, биологи и физиологи изучают рост живых тканей, эпидемиологи ищут очаги распространения болезней, строители проектируют расположение детских домов и школ, металлурги изучают влияние примесей в сплавах. И даже производители спецэффектов в кино отдают должное трудам наших соотечественников, без которых волны в цифровых морях вряд ли выглядели бы настолько натурально.

Источник